二氧化碳制取的研究

知識與技能

1．掌握實驗室制取二氧化碳的反應原理、裝置的選取、操作步驟，檢驗、驗滿及收集。

2．初步懂得所選藥品、裝置的原因。

3．提高和鍛煉學生收集加工簡單信息的能力，分析解決問題的能力。

過程與方法

初步學會氣體制取的過程和方法。學會通過實驗、討論、閱讀、實驗方案等探究式學習，從

“發(fā)現(xiàn)問題——提出假設(shè)——設(shè)計實驗——分析解釋收集到的信息——得出結(jié)論”整個參

與過程中，充分讓學生認識體會過程性的學習，使學生逐漸形成科學的學習方法。

情感、態(tài)度與價值觀

1．繼續(xù)提高學生學習化學的好奇心和探究的欲望，激發(fā)和發(fā)展學生學習化學的興趣。

2．通過探究活動，培養(yǎng)學生求實、創(chuàng)新、嚴謹、合作的科學品質(zhì)，集體協(xié)作的團隊精神。

重點實驗室制取二氧化碳的原理、實驗裝置及收集方法。

難點實驗室制取二氧化碳裝置的設(shè)計思路。

儀器：小試管、藥匙、注射器、錐形瓶、平底燒瓶、燒杯、大試管、集氣瓶、長頸漏斗、雙

孔塞及單孔塞(帶導管)、帶塞子的彎導管、水槽、酒精燈。

藥品：石灰石、碳酸鈉、稀鹽酸、稀硫酸、澄清的石灰水、木條。

一、導入新課

師：展示一幅“二氧化碳的循環(huán)”的示意圖。讓學生根據(jù)圖中的信息，推測圖中參與循環(huán)

的兩種氣體分別是什么。(組織學生交流)

[過渡]二氧化碳被綠色植物吸收，通過光合作用提供了我們生存需要的氧氣和有機物。二氧

化碳是一種非常重要的氣體，那么我們在實驗室里如何得到它呢？今天我們一起來研究二氧

化碳的制取。

二、推進新課

師：化學家發(fā)現(xiàn)常溫下含有碳酸根的物質(zhì)與酸反應可以生成二氧化碳，如：碳酸鈣與稀鹽

酸反應生成水、二氧化碳和氯化鈣。

探究活動1：制取CO2反應原理

師：現(xiàn)有碳酸鈉粉末和石灰石等固體藥品，以及稀鹽酸和稀硫酸。請你從中選擇適當?shù)乃?/p>

品作為實驗室制取二氧化碳的方法。

步驟現(xiàn)象

1碳酸鈉與稀鹽酸反應迅速產(chǎn)生大量氣泡

2大理石與稀鹽酸反應產(chǎn)生氣泡，速率適中

3碳酸鈉與稀硫酸反應迅速產(chǎn)生大量氣泡

4大理石與稀硫酸反應開始有氣泡產(chǎn)生，反應逐漸減弱直至停止

師：碳酸鈉跟稀鹽酸、稀硫酸反應十分劇烈，迅速產(chǎn)生大量氣體，反應太快，生成的二氧

化碳不便于收集。石灰石跟稀鹽酸反應比碳酸鈉緩和，速率適中，也能生成大量氣體；用硫

酸代替鹽酸跟石灰石反應難于進行。因此，實驗室里通常是用石灰石(或大理石，主要成分

都是CaCO3)跟稀鹽酸反應來制取二氧化碳的。

實驗室制取CO2的藥品及反應原理

藥品：大理石(或石灰石)和稀鹽酸

原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O

師：我們已經(jīng)知道了實驗室制取二氧化碳的藥品和原理，那么實驗室該用何種裝置來制取二

氧化碳氣體呢？

實驗室制取二氧化碳裝置的確定

師：投影實驗室制取O2的兩套發(fā)生裝置。

師：討論下列幾個問題：

1．實驗室制取氣體的裝置由哪幾個部分組成？

2．確定氣體發(fā)生裝置時應考慮哪些因素？

3．收集氣體一般有哪幾種方法？確定氣體收集裝置時應考慮哪些因素？

固體加熱型（由反應物的狀態(tài)

生：發(fā)生裝置

固液常溫型和反應條件決定）

向上排空氣法（密度比空氣大的氣體）

收集裝置向下排空氣法（密度比空氣小的氣體）

排水法（不易溶于水、不與水發(fā)生反應的氣體）

師：投影：二氧化碳和氧氣制取實驗及相關(guān)性質(zhì)的比較：

氣體密度

反應物反應是否與

(比空氣

的狀態(tài)條件水反應

大或小)

氧氣

(加熱高錳酸鉀)

二氧化碳

(解答疑難，引導學生通過對比找出實驗室制取二氧化碳和氧氣的異同，從而確定實驗

室制取二氧化碳的裝置。)

制取二氧化碳

師：步驟：1.檢查裝置的氣密性。

2．加入藥品。

3．制取并收集氣體。

驗證二氧化碳的方法

師：1.如何驗證所制出的氣體是二氧化碳？

2．如何驗證集氣瓶中已收集滿？

生：1.檢驗方法：將導管通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則證明生成的氣體是二氧化

碳。

2．驗滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則說明二氧化碳已收集滿。

實驗室制取氣體的思路

師：實驗室制氣體的思路是什么？

生：1.選擇反應原理。

2．選擇合適的實驗裝置。

3．確定驗證氣體的方法。

課題2二氧化碳制取的研究

一、實驗室制取CO2的反應原理

CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O

二、裝置的確定

固體加熱型（由反應物的狀態(tài)

發(fā)生裝置

固液常溫型和反應條件決定）

向上排空氣法（密度比空氣大的氣體）

收集裝置向下排空氣法（密度比空氣小的氣體）

排水法（不易溶于水、不與水發(fā)生反應的氣體）

三、制取CO2的步驟

1．檢查裝置的氣密性。

2．加入藥品。

3．制取并收集氣體。

四、驗證CO2氣體的方法

1．檢驗方法：將導管通人澄清石灰水，若石灰水變渾濁，證明生成的氣體是CO2。

2．驗滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則說明CO2已收集滿。

五、實驗室制取氣體的思路

1．選擇反應原理。

2．選擇合適的實驗裝置。

3．確定驗證氣體